Effect of composition of gas mixture at plasma oxynitriding process on properties of titanium and Ti6Al4V alloy

Praca zawiera wyniki badań dotyczących tlenoazotowania powierzchni tytanu i jego stopu (Ti6Al4V). Proces ten został przeprowadzony przy użyciu metody chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganej plazmą generowaną falami o częstotliwości radiowej (RFCVD 13,56 MHz, 400 W). Proces ten przeprowadzono w atmosferze gazów zawierającej N2O i Ar w różnych proporcjach. Skład chemiczny i morfologię powierzchni badano używając metody SEM/EDS. Badania odporności korozyjnej przeprowadzono przyspieszoną technika polaryzacyjną w roztworze sztucznej śliny w temperaturze 37oC. Wyznaczono także współczynnik tarcia i wskaźnik zużycia uzyskanych materiałów. Otrzymane wyniki potwierdzają przypuszczenia, że najlepsze własności użytkowe posiadają próbki, które w swoim składzie zawierały azot oraz tlen. Modyfikowane w ten sposób materiały są obiecujące dla zastosowań w medycynie.In this work a research concerning oxynitriding of titanium and its Ti6Al4V alloy is reported. Oxynitriding of the samples was performed by Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition method with plasma generated by radio frequency waves (RFCVD 13,56 MHz, 400 W). The process was carried out in the gas atmosphere containing N2O and Ar at various ratios. Chemical composition and morphology of the modified surfaces were studied by SEM/EDS and compared with those for unmodified surface. The corrosion resistance was examined with polarization technique, in the environment of artificial saliva, at 37oC. The friction coefficient and wear index were measured. The obtained results confirm that the best operating parameters have the oxynitrided samples containing N and O. Ti and Ti6Al4V with oxynitrided surface offer promising materials for medical applications

The effect of titanium alloy modified with a-C:N:H and a-SiCxNY(H) coatings on adhesion and immune response of human osteoblast-like MG-63 cells

The study was conducted in order to determine the effects of modified titanium alloy (Ti-6Al-4V) surfaces on the biological response of a human osteoblast-like cell line. MG-63 cells were cultured on disk-shaped Ti-alloys: unmodified, and covered with a-C:N:H or a-SiCxNy(H) layers. Interactions between materials and cells were examined through determination of cells adhesion and secretion of cytokines involved in the development of immune response

Surface modification of titanium with plasmochemical methods

W pracy przedstawiono wyniki badań nad modyfikacją powierzchni tytanu Ti Grade 2 warstwami a-C: H i a-C:N:H oraz warstwami węgloazotku krzemu SiCxNy(H) przy zastosowaniu metody chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmowym MWCVD (2kW, 2.45GHz) oraz RFCVD (400W, 13.45MHz). W roli prekursorów gazowych zastosowano NH3, N2, CH4, H2, SiH4 oraz Ar. Określono zachowanie korozyjne w roztworze sztucznej śliny otrzymanych układów warstwa-podłoże metaliczne w porównaniu z niemodyfikowanymi metalami.The paper presents results of research on titanium Ti Grade 2 surface modification with a-C:H, a-C:N:H and silicon carbonitride SiCxNy(H) layers synthesis by plasma assisted chemical vapour deposition method MWCVD (2kW, 2.45GHz) and RFCVD (400 W, 13.45MHz). As a gas precursors NH3, N2, CH4, H2, SiH4 and Ar were used. Corrosion behaviour of obtained systems in the solution of artificial saliva determined in comparison with the unmodified metal

Chemiczne osadzanie z fazy gazowej wspomagane plazmowo – projektowanie technologii funkcjonalnych powłok

Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (PA CVD) method allows to deposit of homogeneous, well-adhesive coatings at lower temperature on different substrates. Plasmochemical treatment significantly impacts on physicochemical parameters of modified surfaces. In this study we present the overview of the possibilities of plasma processes for the deposition of diamond-like carbon coatings doped Si and/or N atoms on the Ti Grade2, aluminum-zinc alloy and polyetherketone substrate. Depending on the type of modified substrate had improved the corrosion properties including biocompatibility of titanium surface, increase of surface hardness with deposition of good adhesion and fine-grained coatings (in the case of Al-Zn alloy) and improving of the wear resistance (in the case of PEEK substrate).Metoda chemicznego otrzymywania warstw z fazy gazowej w warunkach plazmy (PA CVD – Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition) umożliwia otrzymywanie homogenicznych struktur warstwowych w niskich temperaturach, o dobrej adhezji do podłoży. Warunki w jakich prowadzone są procesy plazmochemiczne w znacznym stopniu decydują o właściwościach fizykochemicznych modyfikowanych powierzchni. W pracy przedstawiono możliwości w zakresie projektowania procesów plazmochemicznych z otrzymaniem warstw DLC (Diamond-like Carbon) dotowanych atomami Si i/lub N. W zależności od rodzaju modyfikowanego podłoża uzyskano poprawę właściwości korozyjnych przy zachowaniu biokompatybilności powierzchni (w przypadku Ti Grade2), poprawę twardości powierzchni na drodze otrzymania drobnoziarnistej powłoki o dobrej adhezji do podłoża (w przypadku Al-Zn) i poprawę odporności na zużycie (w przypadku PEEK)

Follow-up of parenchymal changes in the thyroid gland with diffuse autoimmune thyroiditis in children prior to the development of papillary thyroid carcinoma

Purpose To present the outcomes of ultrasound (US) follow-ups in children with autoimmune thyroid disease who did not have a thyroid nodule on admission but developed papillary thyroid carcinoma (PTC) and to characterize the parenchymal changes in the thyroid gland prior to the development of PTC. Methods A retrospective thyroid US scan review of 327 patients diagnosed with AIT was performed. Forty patients (40/327, 12.2%) presented nodular AIT variant with a normoechogenic background. Eleven patients (11/327, 3.4%, 11/40, 27.5%) presenting this variant were diagnosed with PTC (nine females-mean age 15.3 years; two males aged 11 and 13 years). In five of 11 patients, the suspicious nodule that was later confirmed to be PTC was detected on the initial US at presentation. For the remaining six females (6/11) who developed PTC during the follow-up, we retrospectively analysed their US thyroid scans and these patients were selected for analysis in this study. Results On admission, the US evaluation revealed an enlarged normoechogenic thyroid gland in three patients and a hypoechogenic thyroid gland with fibrosis as indicated by irregular, chaotic hyperechogenic layers in three patients. No thyroid nodules were identified. Ultrasound monitoring revealed increasing echogenicity of the thyroid parenchyma during the follow-up. PTC developed in a mean time of 4.6 years (1 9/12-7 4/12 years) since referral to the outpatient thyroid clinic and 2.9 years (6/12-6 9/12) since the last nodule-free US thyroid scan. Conclusions Sonographic follow-up assessments warrant further exploration as a strategy to determine PTC susceptibility in the paediatric population